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EP0379857A1 - Method and apparatus for manufacturing articles of an expanded thermoplastic synthetic material - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing articles of an expanded thermoplastic synthetic material Download PDF

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Publication number
EP0379857A1
EP0379857A1 EP90100069A EP90100069A EP0379857A1 EP 0379857 A1 EP0379857 A1 EP 0379857A1 EP 90100069 A EP90100069 A EP 90100069A EP 90100069 A EP90100069 A EP 90100069A EP 0379857 A1 EP0379857 A1 EP 0379857A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steam
mold
wall parts
mold cavity
mold wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP90100069A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0379857B1 (en
Inventor
Hans Erlenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AT90100069T priority Critical patent/ATE94462T1/en
Publication of EP0379857A1 publication Critical patent/EP0379857A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0379857B1 publication Critical patent/EP0379857B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
    • B29C44/445—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B29C33/04—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using liquids, gas or steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould

Definitions

  • the invention relates to a process for producing moldings from foamed, thermoplastic, in which pre-expanded plastic particles are introduced into a mold cavity using an air stream and distributed therein, and are further foamed in the mold cavity under the action of heat and steam and welded or sintered together and the molding thus formed is cooled from the mold surfaces of the mold cavity and is removed from the mold cavity after its shape stability has essentially been reached.
  • the invention also relates to an apparatus for carrying out this method, which is provided with a divided mold which forms a mold cavity between mold wall parts.
  • the temperature difference between the heated state and the cooled state of the mold wall parts should be reduced to a minimum in order to limit the energy losses to a minimum. After all, the time required for a working cycle of the molding machine should be as short as possible. In everything, it should be ensured that the moldings removed from the mold cavity have smooth, true-to-form surfaces and are sufficiently dry for their use, that is to say they do not require any additional drying treatment.
  • This object is achieved in the inventive method in that - which the mold cavity with its filling of pre-foamed plastic plastic parts enclosing mold wall parts are heated to a certain mold temperature by introducing steam under pressure into at least one steam chamber arranged on the outer sides of the mold wall parts, - During this heating, an air inclusion with at least the same pressure as that of the steam used to heat the mold wall parts is maintained within the mold cavity between the plastic particles of the filling, and thus the penetration of steam between the plastic particles of the filling is prevented, - That the filling of plastic particles distributed in the mold cavity after the heating of the mold wall parts is flowed through with washing of the air inclusion caused by atmospheric pressure reduction, the plastic particles being heated without condensate formation or with very little condensate formation and being welded or sintered in the process.
  • the invention offers particularly favorable possibilities that to differentiate between individual process steps more precisely.
  • the smallest possible air outlet from the mold cavity into the steam chamber can be accepted when the mold wall parts are heated up, in order in this way to reliably prevent steam from penetrating into the filling during this process step.
  • the cycle time in the process according to the invention can be considerably reduced compared to that in conventional processes by largely reducing the heat capacity in the mold wall parts and by defined separation of the process steps. For the same reasons, a substantial reduction in the amount of energy to be used is also achieved in the method according to the invention.
  • a device is particularly suitable, which is based on a divided mold forming a mold cavity between mold wall parts, in the mold tool parts of which at least one steam chamber is formed on the outside of the mold wall parts and is controlled by means of controllable valves with a steam supply the outside air and can be connected to a suction device (vacuum device), at least one device working with air flow for introducing pre-expanded plastic particles into the mold cavity and for admitting the amount of air which builds up and maintains the air pressure in the mold cavity, and passages are provided on the mold wall parts to let out the air used for filling and to let in the steam used to weld or sinter the plastic particles.
  • a suction device vacuum device
  • passages are provided on the mold wall parts to let out the air used for filling and to let in the steam used to weld or sinter the plastic particles.
  • this device is to be characterized in that the mold cavity is connected via at least one connecting line leading to the outside of the foaming device to a valve-controlled operating line for supplying and discharging compressed air and extracting steam, during each of the passages formed on and / or between the mold wall parts Both for the discharge of the compressed air used for filling from the mold cavity and for the admission of the steam used for welding the plastic particles into the mold cavity and is arranged at a location suitable for both functions and thus forms a passage connection between the steam chamber and the mold cavity.
  • the example in FIGS. 1 to 4 is a device for producing moldings foamed plastic, for example foamed polystyrene.
  • the foaming device 10 shown in FIG. 1 has two steam chamber halves, namely a hood part 11 and a core part 12.
  • One or more corresponding mold wall parts 15 and 16 are inserted into each of these steam chamber halves.
  • a mold cavity 17 is formed between the two mold wall parts 15 (hood) and 16 (core).
  • the hood part 11 and the core part 12 are separable from one another and are brought together to close the mold and sealed against one another by means of a seal 18 to form a closed interior in which the mold wall parts 15 and 16 are inserted.
  • the mold wall parts 15 and 16 are fastened by means of such holders 19 in the outer wall parts of the steam chamber halves 11 and 12, which form passages 20, so that when the mold is closed, the interior space enclosed by the two steam chamber halves 11 and 12 forms a common steam chamber 21, the mold wall parts 15 and 16 sit within the steam chamber 21 at their peripheral edges.
  • passages 43 in the form of slots which extend in the circumferential direction of the mold cavity 17 and are approximately 0.2 mm wide and up to several centimeters long are formed on these peripheral edges.
  • the edge regions of the mold wall parts 15 and 16 are designed such that the peripheral edge of the hood-shaped mold wall part 15 sits sealingly on the peripheral edge of the core-shaped mold wall part 16.
  • nozzle-shaped passages 43 ' are attached all around at intervals which are a connection through which air and steam can flow between the mold cavity 17 and the steam chamber 21 form.
  • the mold wall part 16 can be fitted in the steam chamber part 12 with elastically buffering fastening elements (44) in both versions.
  • At least one steam inlet 22 with a steam inlet valve 23 centrally controlled on the machine and at least one steam outlet 24 with a likewise centrally controlled steam outlet valve 25 are connected to the steam chamber 21. Furthermore, a vacuum connection 26 with a centrally controlled suction valve 27 is connected to the steam chamber 21.
  • Spray devices 28 can also be used in the steam chamber 21 for applying a cooling liquid. These spray devices 28 are also equipped with centrally controlled valves 29. They serve to moisten the surface of the mold wall parts 15 and 16 facing the steam chamber 21 for cooling them.
  • the structure and operation of these facilities can correspond to German patent application P 38 36 875.7.
  • At least one connecting line 30 is connected to the mold cavity 17, which in the example shown is guided through the mold wall part 15 and through the steam chamber hood 11.
  • the filling device 31 for the prefoamed plastic particles to be processed is attached to this connecting line 30.
  • This filling device has a closed raw material container 32 and is known per se.
  • a sleeve 35 is axially displaceably mounted in the connecting line 30 between the closed position, which is shown in full in FIG. 1, and the open position shown in broken lines.
  • this sleeve 35 has through holes 36 in its sleeve plate, which, however, do not allow the passage of pre-expanded plastic particles.
  • the sleeve plate in the closed position bridging channels 36 ' could also be provided in the wall of the connecting line 30, as indicated by dashed lines in FIG. 1.
  • An operating line 37 is connected to the connecting line 30 and has the valves required for the operation of the mold: a centrally controlled filling air valve 38, to which the air required to operate the filling device 31 in the manner of an injector and to distribute the plastic particles in the mold cavity 17 is supplied, a centrally controlled back pressure valve 39, to which compressed air is supplied at a pressure which is equal to or slightly higher than the pressure of the water vapor introduced into the steam chamber 21, a steam discharge valve 40 with a downstream, adjustable flow restrictor 41 for discharging contained in the mold cavity Air and venting of the steam flushing through the mold cavity and a suction valve 42 which is connected to a vacuum device.
  • a centrally controlled filling air valve 38 to which the air required to operate the filling device 31 in the manner of an injector and to distribute the plastic particles in the mold cavity 17 is supplied
  • a centrally controlled back pressure valve 39 to which compressed air is supplied at a pressure which is equal to or slightly higher than the pressure of the water vapor introduced into the steam chamber 21
  • This device is suitable for carrying out the following special method for producing moldings from foamed plastic.
  • the procedure is explained as follows using FIG. 4: At the beginning of the working cycle, the mold is first closed, so that a closed, uniform steam chamber 21 is formed on the sealing device 18 by the two steam chamber parts 11 and 12, apart from the valve-controlled connections. If the mold is closed, the filling device 31 is started. For this purpose, the sleeve plate 35 is moved into the open position shown in dashed lines. The raw material valve 34 and the filling air valve 38 are opened. The back pressure valve 39 and the steam discharge valve 40 are closed, while the steam outlet valve 25 on the steam chamber 21 is open.
  • the sleeve plate is moved into the lower end position, while the filling air valve 38 and the raw material valve 34 remain open for a period of time, for example, between 0.1s and 1s, so that all in the Connection line 33 existing plastic particles are returned to the raw material container.
  • the back pressure valve 39 and the steam inlet valve 23 are opened.
  • the steam chamber 21 is rinsed with steam, the air present there being rinsed out until the steam outlet valve 25 on the steam chamber 21 is closed after a rinsing period ⁇ t2 since the steam inlet valve 23 has opened.
  • the steam chamber 21 is now filled with saturated steam until a pressure which is desired for heating the mold wall parts 15 and 16 has built up.
  • compressed air is introduced from the back pressure valve 39 into the mold cavity 17 until a back pressure has built up there, which is as high as the pressure of the steam in the steam chamber 21 or even slightly exceeds it.
  • the build-up of the back pressure in the mold cavity 17 in comparison with the pressure of the saturated steam built up in the steam chamber 21 can be regulated by manual adjustment or by using a differential pressure valve.
  • the build-up of the back pressure in the mold cavity 17 prevents steam from reaching the steam chamber 21 via the passages 43 into the mold cavity 17. Rather, some compressed air will flow from the mold cavity 17 through the passages 43 into the steam chamber 21.
  • the foamed plastic particles are welded by means of steam.
  • the back pressure valve 39 is closed and the steam release valve 40 is opened after the flow restrictor 41 has been set to a desired flow value. This reduces the pressure of the air between the plastic particles.
  • steam is pressed from the steam chamber 21 and with constant subsequent delivery via the open steam inlet valve 23 at the passages 43 into the mold cavity 17 and through the porous plastic filling of the mold cavity.
  • This steam which flows the filling of the mold cavity 17 in the manner of a burst of steam, then passes through the bores 36 of the sleeve plate 35 and through the connecting line 30, the operating line 37, the steam release valve 40 and the flow restrictor 41 to the outside.
  • This steam flow ensures that the pressure difference between the mold cavity 17 and the steam chamber 21 is only as small as is necessary for the desired flow behavior.
  • This welding of the plastic particles by means of steam flushing can be carried out over a period of, for example, 1 s.
  • the saturated steam used for welding can have a temperature between 110 ° C and 160 ° C depending on the material.
  • the steam release valve 40 and the steam inlet valve 23 are closed.
  • the valves 29 for supplying coolant are opened if necessary.
  • the suction valves 27 and 42 are also opened. In this way, the steam is sucked out at the same time the connecting line 30 and the operating line 37 as well as the suction of the steam from the steam chamber 21.
  • Condensate or cooling liquid sprayed on the surface of the mold wall parts 15 and 16 facing the steam chamber 21 are also evaporated so that the mold wall parts 15 and 16 are sucked off be cooled.
  • the mold wall parts are heated to 110 ° C. to 160 ° C. by means of the saturated steam supplied to the steam chamber 21, while during the cooling process the temperature on the mold wall parts 15 and 16 is reduced to about 60 ° C. to 100 ° C., depending on the material becomes.
  • the suction valve 27 has to be closed and the steam chamber has to be ventilated, while the suction valve 42 can still remain open in order to hold the molding to the mold wall part 15.
  • the suction valve 42 is then to be closed and one of the compressed air valves 38 or 39 may have to be opened briefly, if it is desired to push off the molding from the mold wall part 15 by means of compressed air. This completes the work cycle and must then be repeated as described.
  • FIG. 5 The embodiment of the foaming mold shown in FIG. 5 has basically the same structure like the tool according to FIG. 1.
  • Figure 5 shows a mold cavity 17 ', which is designed for the formation of a molding with a partition.
  • an additional functionally suitable and required location is provided on the depression of the mold cavity 17 'which forms the intermediate wall of the molding.
  • FIG. 5 shows on the mold wall part 16 ', the connecting lines 30' and operating lines 37 ', valves 45 preventing the filling air from entering the mold cavity 17 or 17 'is let in.
  • the operating sequence and the control of these devices are analogous to the above-described operating and procedure for the device according to FIG. 1.

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

In the manufacturing of substantially dry articles of an expanded thermoplastic synthetic material, during heating-up of the mould wall parts by means of steam, an air pressure which is equal to or slightly higher than the pressure of the steam used for heating-up is maintained in a mould cavity filled with preexpanded synthetic-material particles and connected via passage-openings to the steam chamber. Once the mould wall has reached the temperature of the saturated steam, the air pressure is lowered for fusing of the expanded synthetic-material particles, and the synthetic-material particles are heated to the temperature necessary for fusing or sintering by the steam flowing in. An apparatus (10) suitable for carrying out the method is to have at least one connecting line (30) which leads from the mould cavity (17) to the outside of the foaming device and is provided with a connected valve-controlled operating line (37), in order in this way to introduce compressed air for building up the counterpressure in the mould cavity and for sucking out steam. At least one of these operating lines can accommodate the means (31) for filling the mould. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formlingen aus aufgeschäumtem, thermoplastischem Kunststoff, bei dem vorgeschäumte Kunststoffteilchen unter Anwendung eines Luftstromes in einen Formhohlraum eingetragen und in diesem verteilt sowie in dem Formhohlraum unter Wirkung von Wärme und Dampf weiter aufgeschäumt und miteinander verschweißt oder versintert werden und der so gebildete Formling von den Formoberflächen des Formhohlraumes her gekühlt und nach im wesentlichen Erreichen seiner Formbeständigkeit aus dem Formhohlraum entfernt wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die mit einer geteilten, einen Formhohlraum zwischen Formwandteilen bildenden Form versehen ist.The invention relates to a process for producing moldings from foamed, thermoplastic, in which pre-expanded plastic particles are introduced into a mold cavity using an air stream and distributed therein, and are further foamed in the mold cavity under the action of heat and steam and welded or sintered together and the molding thus formed is cooled from the mold surfaces of the mold cavity and is removed from the mold cavity after its shape stability has essentially been reached. The invention also relates to an apparatus for carrying out this method, which is provided with a divided mold which forms a mold cavity between mold wall parts.

Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen aufgeschäumter Kunststoff-Formkörper, wie sie beispielsweise aus DE-AS 1 504 590 hervorgehen, wird nach dem Aufheizen der Formwandteile Wasserdampf durch über die Fläche der Formwandteile verteilte Düsen in den Formhohlraum zwischen die expandierenden, vorgeschäumten Kunststoffteilchen von einer an der Rückseite der Formwandteile gebildeten Dampfkammer her eingeführt. Zum Kühlen der Formwandteile und des im Formhohlraum gebildeten Formkörpers wird anschließend an das Einbringen von Dampf in den Formhohlraum ein Absaugen des Dampfes aus den Dampfkammern vorgenommen und kaltes Wasser gegen die Rückseite der Formwandteile gesprüht. Durch das versprühte Wasser werden in den Dampfkammern vorhandene Dampfreste kondensiert. Es wird aber auch der in den Formhohlraum, d.h. zwischen die expandierenden Kunststoffteilchen eingeführte Dampf durch diesen Kühlvorgang kondensiert. Die auf diese Weise hergestellten porösen Formkörper sind feucht und müssen vor dem Einsatz für ihren Verwendungszweck meist mehr oder weniger getrocknet werden.In known methods and devices for producing foamed plastic moldings, as can be seen, for example, from DE-AS 1 504 590, after the mold wall parts have been heated, water vapor is injected into the mold cavity between the expanding, pre-foamed plastic particles by nozzles distributed over the surface of the mold wall parts steam chamber formed at the rear of the mold wall parts introduced. To cool the mold wall parts and the molded body formed in the mold cavity, steam is then sucked out of the steam chambers after the introduction of steam into the mold cavity and cold water is sprayed against the back of the mold wall parts. The sprayed water condenses any remaining steam in the steam chambers. However, the steam introduced into the mold cavity, ie between the expanding plastic particles, is also condensed by this cooling process. The on this Porous molded articles produced in this way are moist and usually have to be dried more or less before use for their intended use.

Es wurde bereits versucht, trockene Schaumformkörper in der Weise herzustellen, daß der Formhohlraum gegenüber der Dampfkammer druckdicht ausgebildet ist, wobei die Dampfeinleitung in den Formenhohlraum zum Verschweißen der expandierten Kunststoffteilchen erst dann erfolgt, wenn die Formwandteile soweit aufgeheizt sind, daß an diesen eine Kondensation des einströmenden Dampfes nicht mehr auftreten kann. Das Aufheizen der Formwandteile kann entweder mit Dampf oder auch mittels flüssiger Wärmeträgermedien erfolgen (vergl. DE-AS 21 29 046 und DE-AS 21 66 710). Der zum Verschweißen bzw. Versintern der expandierten Kunststoffteilchen benötigte Wasserdampf wird dort mittels von den Heiz- und Kühlkammern getrennten besonderen Dampfleitungen und unter Zuhilfenahme besonderer Steuerungseinrichtungen vorgenommen. Diese bekannte Verfahrensweise und bekannten Vorrichtungen erfordern hohen maschinellen Aufwand. Vor allem ist es schwierig und besonders aufwendig, die Wärmeübertragung auf die Formwandteile an allen Stellen mit ausreichender Gleichmäßigkeit vorzunehmen.Attempts have already been made to produce dry molded foam bodies in such a way that the mold cavity is designed to be pressure-tight with respect to the steam chamber, the steam being introduced into the mold cavity for welding the expanded plastic particles only when the mold wall parts have been heated up to such an extent that condensation of them occurs on them incoming steam can no longer occur. The mold wall parts can be heated either using steam or by means of liquid heat transfer media (cf. DE-AS 21 29 046 and DE-AS 21 66 710). The water vapor required for welding or sintering the expanded plastic particles is carried out there by means of special steam lines separated from the heating and cooling chambers and with the aid of special control devices. This known procedure and known devices require a high level of mechanical effort. Above all, it is difficult and particularly complex to carry out the heat transfer to the mold wall parts at all points with sufficient uniformity.

Ein anderer Versuch, wie er aus DE-AS 22 37 397 hervorgeht, sieht zwar die Benutzung von Wasserdampf zum Aufheizen der Formwandteile und deshalb die Bildung von Dampfkammern an der Rückseite der Formwandteile in den Werkzeughälften vor. Jedoch soll der zum Verschweißen bzw. Versintern der aufschäumenden Kunststoffteilchen in den Formhohlraum einzuführende Dampf nicht aus den Heiz- und Kühlkammern in den Formhohlraum übergeführt werden.Another attempt, as it emerges from DE-AS 22 37 397, envisages the use of steam for heating the mold wall parts and therefore the formation of steam chambers on the back of the mold wall parts in the mold halves. However, the steam to be introduced into the mold cavity for welding or sintering the foaming plastic particles should not be transferred from the heating and cooling chambers into the mold cavity.

Vielmehr sollen in den Werkzeughälften gesonderte Dampfkammern gebildet sein, von welchen Überführungskanäle oder Überführungsleitungen über Düsen in den Formhohlraum führen. Bei diesem bekannten Verfahren und in dieser bekannten Vorrichtung treten jedoch hohe Druckbeanspruchungen an den Formwandteilen auf. Die Formwandteile müssen deshalb relativ dickwandig stabil ausgebildet sein, was wiederum im Hinblick auf die Wärmekapazität der Formwandteile zu erheblichen Energieverlusten führt und relativ lange Zykluszeiten im Maschinenbetrieb verursacht.Rather, separate steam chambers are to be formed in the mold halves, from which transfer channels or transfer lines lead via nozzles into the mold cavity. In this known method and in this known device, however, high pressure stresses occur on the mold wall parts. The mold wall parts must therefore be made relatively thick-walled stable, which in turn leads to considerable energy losses with regard to the heat capacity of the mold wall parts and causes relatively long cycle times in machine operation.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoff-Formlingen zu schaffen, die einerseits nur relativ geringe Druckdifferenzen zwischen dem Formhohlraum und der den Formwandteilen zugeordneten Dampfkammer auftreten läßt und dadurch den Einsatz dünnwandiger, nur mit relativ kleiner Wärmekapazität behafteter Formwandteile ermöglicht. Die Temperaturdifferenz zwischen aufgeheiztem Zustand und gekühltem Zustand der Formwandteile soll auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden, um die Energieverluste auf ein Mindestmaß zu beschränken. Schließlich soll die für einen Arbeitszyklus der Formmaschine erforderliche Zeit möglichst kurz sein. Bei allem soll sichergestellt sein, daß die aus dem Formhohlraum entnommenen Formlinge glatte, formtreue Oberflächen aufweisen und für ihren Gebrauchseinsatz ausreichend trocken sind, also keine zusätzliche Trocknungsbehandlung benötigen.In contrast, it is an object of the invention to provide an improved method and an improved device for producing foam moldings which, on the one hand, only allow relatively small pressure differences to occur between the mold cavity and the steam chamber associated with the mold wall parts, and thus the use of thin-walled, only relatively small Heat capacity of affected mold wall parts enables. The temperature difference between the heated state and the cooled state of the mold wall parts should be reduced to a minimum in order to limit the energy losses to a minimum. After all, the time required for a working cycle of the molding machine should be as short as possible. In everything, it should be ensured that the moldings removed from the mold cavity have smooth, true-to-form surfaces and are sufficiently dry for their use, that is to say they do not require any additional drying treatment.

Diese Aufgabe wird im erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß
- die den Formhohlraum mit seiner Füllung von vorgeschäumten plastischen Kunststoffteilchen umschließenden Formwandteile dadurch auf eine bestimmte Formtemperatur aufgeheizt werden, daß Wasserdampf unter Druck in mindestens eine an den Außenseiten der Formwandteile angeordnete Dampfkammer eingeleitet wird,
- während dieses Aufheizens innerhalb des Formhohlraumes zwischen den Kunststoffteilchen der Füllung ein Lufteinschluß mit zumindest gleichem Druck wie der des zum Aufheizen der Formwandteile eingesetzten Dampfes aufrecht erhalten und damit das Eindringen von Dampf zwischen die Kunststoffteilchen der Füllung verhindert wird,
- daß die im Formhohlraum verteilte Füllung von Kunststoffteilchen nach dem Aufheizen der Formwandteile unter durch Luftdruckabbau bewirktem Wegspülen des Lufteinschlusses mit Dampf durchströmt wird, wobei die Kunststoffteilchen ohne Kondensatbildung oder mit nur sehr geringer Kondensatbildung aufgeheizt und dabei verschweißt bzw. versintert werden.This object is achieved in the inventive method in that
- which the mold cavity with its filling of pre-foamed plastic plastic parts enclosing mold wall parts are heated to a certain mold temperature by introducing steam under pressure into at least one steam chamber arranged on the outer sides of the mold wall parts,
- During this heating, an air inclusion with at least the same pressure as that of the steam used to heat the mold wall parts is maintained within the mold cavity between the plastic particles of the filling, and thus the penetration of steam between the plastic particles of the filling is prevented,
- That the filling of plastic particles distributed in the mold cavity after the heating of the mold wall parts is flowed through with washing of the air inclusion caused by atmospheric pressure reduction, the plastic particles being heated without condensate formation or with very little condensate formation and being welded or sintered in the process.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß im Inneren des Formhohlraumes bei allen Verfahrensschritten, d.h. beim Füllen des Formhohlraumes mit aufschäumbaren Kunststoffteilchen, während des Aufheizens der Formwandteile und auch während des Bedampfens der aufschäumenden und verschweißenden bzw. versinternden Kunststoffteilchen etwa gleicher Druck aufrecht erhalten wird wie in der an der Außenseite der Formwandteile gebildeten Dampfkammer. Abgesehen von der Tatsache, daß durch diese nahezu gleiche Druckführung im Formhohlraum und in der Dampfkammer die Formwandteile relativ dünn und mit geringer Wärmekapazität ausgebildet sein können, bietet die Erfindung besonders günstige Möglichkeiten, die einzelnen Verfahrensschritte genauer gegeneinander abzugrenzen. Ein möglichst geringer Luftaustritt aus dem Formhohlraum in die Dampfkammer kann bei dem Aufheizen der Formwandteile in Kauf genommen werden um auf diese Weise das Eindringen von Dampf in die Füllung während dieses Verfahrensschrittes mit Sicherheit zu verhindern. Insbesondere wird erreicht, daß der Übertritt von Dampf aus der Dampfkammer in den Formhohlraum nur innerhalb eines genau definierten Zeitabschnittes innerhalb des Verfahrenszyklus erfolgt, und zwar nach der Füllung des Formhohlraumes und erfolgtem Aufheizen der Formwandteile. Es wird dadurch schon beim Übertritt von Dampf aus der Dampfkammer in den Formhohlraum Kondensatbildung verhindert. Während bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von trockenen Formteilen die vollständige Abdichtung des Formhohlraums gegenüber den Dampfkammern problembehaftet ist, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch den Wegfall jeglicher Dichtelemente zwischen Formhohlraum und Dampfkammern aus, was u.a. eine wesentlich vereinfachte Ausbildung der Formwerkzeuge ermöglicht.By the invention it is achieved that inside the mold cavity is maintained at about the same pressure as in in all process steps, ie when filling the mold cavity with foamable plastic particles, during heating of the mold wall parts and also during steaming of the foaming and welding or sintering plastic particles the steam chamber formed on the outside of the mold wall parts. In addition to the fact that the mold wall parts can be made relatively thin and with a low heat capacity due to this almost the same pressure in the mold cavity and in the steam chamber, the invention offers particularly favorable possibilities that to differentiate between individual process steps more precisely. The smallest possible air outlet from the mold cavity into the steam chamber can be accepted when the mold wall parts are heated up, in order in this way to reliably prevent steam from penetrating into the filling during this process step. In particular, it is achieved that steam passes from the steam chamber into the mold cavity only within a precisely defined time period within the process cycle, namely after the mold cavity has been filled and the mold wall parts have been heated. This prevents the formation of condensate when steam passes from the steam chamber into the mold cavity. While in the known methods for the production of dry molded parts the complete sealing of the mold cavity from the steam chambers is problematic, the method according to the invention is characterized by the omission of any sealing elements between the mold cavity and the steam chambers, which, among other things, enables the molds to be designed in a significantly simplified manner.

Durch weitgehende Verminderung der Wärmekapazität in den Formwandteilen und durch definierte Trennung der Verfahrensschritte kann im erfindungsgemäßen Verfahren die Zykluszeit beträchtlich gegenüber derjenigen in herkömmlichen Verfahren vermindert werden. Aus den gleichen Gründen wird im erfindungsgemäßen Verfahren auch eine wesentliche Verminderung der aufzuwendenden Energiemenge erreicht.The cycle time in the process according to the invention can be considerably reduced compared to that in conventional processes by largely reducing the heat capacity in the mold wall parts and by defined separation of the process steps. For the same reasons, a substantial reduction in the amount of energy to be used is also achieved in the method according to the invention.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ergänzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet.Advantageous further developments and additions to the method according to the invention are characterized in claims 2 to 10.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere eine Vorrichtung, bei der ausgegangen wird von einer geteilten, einen Formhohlraum zwischen Formwandteilen bildenden Form, in deren Formwerkzeugteilen an der Außenseite der Formwandteile mindestens eine Dampfkammer gebildet ist, die mittels steuerbarer Ventile mit einer Dampfzufuhr, mit der Außenluft und mit einer Absaugeinrichtung (Vakuumeinrichtung) verbindbar ist, wobei an mindestens einem Formwerkzeugteil mindestens eine mit Luftströmung arbeitende Vorrichtung zum Einführen von vorgeschäumten Kunststoffteilchen in den Formhohlraum und zum Einlassen der den Luftdruck im Formhohlraum aufbauenden und aufrechterhaltenden Luftmenge vorgesehen ist und an den Formwandteilen Durchlässe zum Auslassen der zum Füllen eingesetzten Luft und zum Einlassen des zum Verschweißen bzw. Versintern der Kunststoffteilchen eingesetzten Dampfes angebracht sind.For the implementation of the method according to the invention, a device is particularly suitable, which is based on a divided mold forming a mold cavity between mold wall parts, in the mold tool parts of which at least one steam chamber is formed on the outside of the mold wall parts and is controlled by means of controllable valves with a steam supply the outside air and can be connected to a suction device (vacuum device), at least one device working with air flow for introducing pre-expanded plastic particles into the mold cavity and for admitting the amount of air which builds up and maintains the air pressure in the mold cavity, and passages are provided on the mold wall parts to let out the air used for filling and to let in the steam used to weld or sinter the plastic particles.

Erfindungsgemäß soll sich diese Vorrichtung dadurch kennzeichnen, daß der Formhohlraum über mindestens eine zur Außenseite der Schäumvorrichtung führenden Verbindungsleitung mit einer ventilgesteuerten Betriebsleitung zum Zu- und Abführen von Druckluft und Absaugen von Dampf verbunden ist, während jeder der an und/oder zwischen den Formwandteilen gebildeten Durchlässe sowohl für das Auslassen der zum Füllen eingesetzten Druckluft aus dem Formhohlraum als auch zum Einlassen des zum Verschweißen der Kunststoffteilchen eingesetzten Dampfes in den Formhohlraum ausgebildet und an für beide Funktionen geeigneter Stelle angeordnet ist und damit eine Durchlaßverbindung zwischen der Dampfkammer und dem Formhohlraum bildet.According to the invention, this device is to be characterized in that the mold cavity is connected via at least one connecting line leading to the outside of the foaming device to a valve-controlled operating line for supplying and discharging compressed air and extracting steam, during each of the passages formed on and / or between the mold wall parts Both for the discharge of the compressed air used for filling from the mold cavity and for the admission of the steam used for welding the plastic particles into the mold cavity and is arranged at a location suitable for both functions and thus forms a passage connection between the steam chamber and the mold cavity.

Während bei den bisher gängigen Schäumformmaschinen und Schäumformwerkzeugen die düsenförmigen Dampfeinlaßöffnungen zum Formhohlraum auf der Fläche der Formwandteile verteilt angebracht sind und die Auslaßöffnungen für Fülluft vom Formhohlraum direkt nach außen, also nicht in die Dampfkammer führen, sollen jetzt die von der Dampfkammer in den Formhohlraum führenden Einlaßöffnungen für den zum Verschweißen eingesetzten Dampf mit den Auslaßöffnungen für die zum Füllen des Formhohlraumes eingesetzte Luftströmung vereinigt und nur noch an solchen Stellen angeordnet sein, die für beide Funktionen geeignet sind, also nicht mehr in Verteilung über die Fläche der Formwandteile. Dadurch wird bewußt in Kauf genommen, daß die Abführung der zum Einführen und Verteilen der Kunststoffteilchen im Formhohlraum eingesetzten Luft über die Dampfkammer geschieht. Dies hat andererseits zur Folge, daß ein ständiger Druckausgleich zwischen Dampfkammer und Formhohlraum eintritt. Abgesehen von dem relativ geringen Aufschäumdruck der Kunststoffteilchen kann kein nennenswerter Überdruck im Formhohlraum gegenüber der Dampfkammer auftreten und auch umgekehrt kein nennenswerter Überdruck in der Dampfkammer gegenüber dem Formhohlraum. Die Formwandteile sind hinsichtlich ihrer Dicke praktisch nur auf ausreichende Stabilität gegenüber dem Aufschäumdruck des Materials zu berechnen und können wesentlich dünnwandiger ausgebildet werden als bisher. Außer einem erheblichen Preisvorteil bietet diese dünnwandige Ausführung den Vorteil geringer Wärmekapazität und damit schnellerer Temperatursteuerung innerhalb des Formwerkzeugs sowie erheblich geringeren Energieverbrauches. Durch die so erreichte praktisch trägheitsfreie Temperatursteuerung im Inneren des Formwerkzeugs wird in Verbindung mit dem Absaugen des Dampfes aus dem Formhohlraum über eine neuartige Verbindungsleitung erreicht, daß Kondensatbildung im Inneren des Formlings während des Kühlschrittes weitgehend verhindert wird.While in the previously common foam molding machines and foam molding tools, the nozzle-shaped steam inlet openings to the mold cavity are distributed over the surface of the mold wall parts and the outlet openings for filling air lead directly from the mold cavity to the outside, i.e. not into the steam chamber, the inlet openings leading from the steam chamber into the mold cavity are now intended for the steam used for welding is combined with the outlet openings for the air flow used to fill the mold cavity and is only to be arranged at locations which are suitable for both functions, ie no longer in a distribution over the surface of the mold wall parts. As a result, it is consciously accepted that the air used to introduce and distribute the plastic particles in the mold cavity is removed via the steam chamber. On the other hand, this has the consequence that there is a constant pressure equalization between the steam chamber and the mold cavity. Apart from the relatively low foaming pressure of the plastic particles, there can be no significant overpressure in the mold cavity with respect to the steam chamber and, conversely, no appreciable overpressure in the steam chamber with respect to the mold cavity. In terms of their thickness, the mold wall parts can practically only be calculated for sufficient stability with respect to the foaming pressure of the material and can be made much thinner than before. In addition to a considerable price advantage, this thin-walled version offers the advantage of low heat capacity and thus faster temperature control within the mold and significantly lower energy consumption. The practically inertia-free temperature control achieved in this way in the interior of the mold in conjunction with the Sucking off the steam from the mold cavity via a new type of connecting line ensures that condensate formation inside the molding is largely prevented during the cooling step.

Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 12 bis 25 gekennzeichnet.Further advantageous features of the device according to the invention are characterized in claims 12 to 25.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schäumvorrichtung in einfacher Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 2 den Bereich 2 der Figur 1 in vergrößerter Darstellung;
  • Fig. 3 den Bereich 2 der Figur 1 in vergrößerter Darstellung und etwas abgeänderter Ausführungsform;
  • Fig. 4 einen Steuerungsplan für eine Schäumvorrichtung nach Figur 1 bis 3 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • Fig. 5 eine Schäumvorrichtung in abgewandelter Ausführungsform in entsprechender Darstellungsweise wie Figur 1.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
  • 1 shows a foaming device according to the invention in a simple embodiment of the invention;
  • Figure 2 shows the area 2 of Figure 1 in an enlarged view.
  • 3 shows the area 2 of FIG. 1 in an enlarged representation and somewhat modified embodiment;
  • 4 shows a control plan for a foaming device according to FIGS. 1 to 3 for carrying out the method according to the invention and
  • 5 shows a foaming device in a modified embodiment in a corresponding representation as FIG. 1.

Im Beispiel der Figuren 1 bis 4 handelt es sich um eine Vorrichtung zum Herstellen von Formlingen aus aufgeschäumtem Kunststoff, beispielsweise aufgeschäumtem Polystyrol. Das in Figur 1 gezeigte Schäumvorrichtung 10 weist zwei Dampfkammerhälften, nämlich einen Haubenteil 11 und einen Kernteil 12 auf. In jede dieser Dampfkammerhälften sind jeweils eine oder mehrere entsprechende Formwandteile 15 bzw. 16 eingesetzt. Zwischen den beiden Formwandteilen 15 (Haube) und 16 (Kern) ist ein Formhohlraum 17 gebildet. Der Haubenteil 11 und der Kernteil 12 sind voneinander trennbar und werden zum Schließen der Form zusammengeführt und mittels einer Dichtung 18 gegeneinander abgedichtet, um einen geschlossenen Innenraum zu bilden, in welchen die Formwandteile 15 und 16 eingesetzt sind. Die Formwandteile 15 und 16 sind mittels solcher Halterungen 19 in den Außenwandteilen der Dampfkammerhälften 11 und 12 befestigt, die Durchlässe 20 bilden, so daß bei geschlossener Form der von den beiden Dampfkammerhälften 11 und 12 umschlossene Innenraum eine gemeinsame Dampfkammer 21 bildet, wobei die Formwandteile 15 und 16 innerhalb der Dampfkammer 21 an ihren Umfangsrändern aufeinandersitzen. Im Beispiel der Figuren 1 und 2 sind an diesen Umfangsrändern Durchlässe 43 in Form von sich in Umfangsrichtung des Formhohlraumes 17 erstreckenden, etwa 0,2 mm breiten und bis zu mehreren Zentimeter langen Schlitzen gebildet. Im Beispiel der Figur 3 sind die Randbereiche der Formwandteile 15 und 16 derart ausgebildet, daß sich der Umfangsrand des haubenförmigen Formwandteiles 15 dichtend auf den Umfangsrand des kernförmig ausgebildeten Formwandteiles 16 aufsetzt. Jedoch sind innerhalb des Umfangsrandes des kernförmigen Formwandteiles 16 düsenförmige Durchlässe 43′ ringsum in Abständen angebracht, die eine von Luft und Dampf durchströmbare Verbindung zwischen dem Formhohlraum 17 und der Dampfkammer 21 bilden. Um ein sattes Aufeinandersitzen der Formwandteile 15, 16 mit ihren Umfangsrändern bei dichtend zusammengedrücktem Dichtungselement 18 zu gewährleisten, kann in beiden Ausführungen das Formwandteil 16 mit elastisch puffernden Befestigungselementen (44) im Dampfkammerteil 12 angebracht werden.The example in FIGS. 1 to 4 is a device for producing moldings foamed plastic, for example foamed polystyrene. The foaming device 10 shown in FIG. 1 has two steam chamber halves, namely a hood part 11 and a core part 12. One or more corresponding mold wall parts 15 and 16 are inserted into each of these steam chamber halves. A mold cavity 17 is formed between the two mold wall parts 15 (hood) and 16 (core). The hood part 11 and the core part 12 are separable from one another and are brought together to close the mold and sealed against one another by means of a seal 18 to form a closed interior in which the mold wall parts 15 and 16 are inserted. The mold wall parts 15 and 16 are fastened by means of such holders 19 in the outer wall parts of the steam chamber halves 11 and 12, which form passages 20, so that when the mold is closed, the interior space enclosed by the two steam chamber halves 11 and 12 forms a common steam chamber 21, the mold wall parts 15 and 16 sit within the steam chamber 21 at their peripheral edges. In the example of FIGS. 1 and 2, passages 43 in the form of slots which extend in the circumferential direction of the mold cavity 17 and are approximately 0.2 mm wide and up to several centimeters long are formed on these peripheral edges. In the example in FIG. 3, the edge regions of the mold wall parts 15 and 16 are designed such that the peripheral edge of the hood-shaped mold wall part 15 sits sealingly on the peripheral edge of the core-shaped mold wall part 16. However, within the circumferential edge of the core-shaped mold wall part 16, nozzle-shaped passages 43 'are attached all around at intervals which are a connection through which air and steam can flow between the mold cavity 17 and the steam chamber 21 form. In order to ensure that the mold wall parts 15, 16 sit tightly against one another with their peripheral edges when the sealing element 18 is compressed in a sealing manner, the mold wall part 16 can be fitted in the steam chamber part 12 with elastically buffering fastening elements (44) in both versions.

An die Dampfkammer 21 sind mindestens ein Dampfeinlaß 22 mit an der Maschine zentral gesteuertem Dampfeinlaßventil 23 und mindestens ein Dampfauslaß 24 mit ebenfalls zentral gesteuertem Dampfauslaßventil 25 angeschlossen. Ferner ist an die Dampfkammer 21 ein Vakuumanschluß 26 mit zentral gesteuertem Absaugventil 27 angeschlossen.At least one steam inlet 22 with a steam inlet valve 23 centrally controlled on the machine and at least one steam outlet 24 with a likewise centrally controlled steam outlet valve 25 are connected to the steam chamber 21. Furthermore, a vacuum connection 26 with a centrally controlled suction valve 27 is connected to the steam chamber 21.

In die Dampfkammer 21 können ferner Sprüheinrichtungen 28 zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit eingesetzt werden. Diese Sprüheinrichtungen 28 sind ebenfalls mit zentral gesteuerten Ventilen 29 ausgestattet. Sie dienen zur Befeuchtung der der Dampfkammer 21 zugewandten Oberfläche der Formwandteile 15 und 16 zu deren Kühlung. Aufbau und Arbeitsweise dieser Einrichtungen können der deutschen Patentanmeldung P 38 36 875.7 entsprechen.Spray devices 28 can also be used in the steam chamber 21 for applying a cooling liquid. These spray devices 28 are also equipped with centrally controlled valves 29. They serve to moisten the surface of the mold wall parts 15 and 16 facing the steam chamber 21 for cooling them. The structure and operation of these facilities can correspond to German patent application P 38 36 875.7.

An den Formhohlraum 17 ist mindestens eine Verbindungsleitung 30 angeschlossen, die im dargestellten Beispiel durch das Formwandteil 15 und durch die Dampfkammerhaube 11 geführt ist. An diese Verbindungsleitung 30 ist die Einfülleinrichtung 31 für die zu verarbeitenden vorgeschäumten Kunststoffteilchen angesetzt. Diese Fülleinrichtung weist einen geschlossenen Rohstoffbehälter 32 auf, und ist an sich bekannt. In die Anschlußleitung 33 vom Rohstoffbehälter 32 zur Verbindungsleitung 30 ist mindestens ein zentral gesteuertes Rohstoffventil 34 eingesetzt. Ferner ist in der Verbindungsleitung 30 als weiterer Teil der Einfülleinrichtung 31 eine Pinole 35 zwischen der in Figur 1 voll ausgezeichneten Schließstellung und der gestrichelt dargestellten Öffnungsstellung axial verschiebbar gelagert. Diese Pinole 35 hat in der gezeichneten Ausführungsform in ihrer Pinolenplatte Durchlaßbohrungen 36, die jedoch den Durchtritt von vorgeschäumten Kunststoffteilchen nicht zulassen. Anstelle der Bohrungen 36 in der Pinolenplatte 35 könnten auch in der Wand der Verbindungsleitung 30 die Pinolenplatte in Schließstellung überbrückende Kanäle 36′, beispielsweise axiale Nuten oder Bohrungen, vorgesehen sein, wie sie in Figur 1 gestrichelt angedeutet sind.At least one connecting line 30 is connected to the mold cavity 17, which in the example shown is guided through the mold wall part 15 and through the steam chamber hood 11. The filling device 31 for the prefoamed plastic particles to be processed is attached to this connecting line 30. This filling device has a closed raw material container 32 and is known per se. In the connecting line 33 from Raw material container 32 for connecting line 30, at least one centrally controlled raw material valve 34 is used. Furthermore, as a further part of the filling device 31, a sleeve 35 is axially displaceably mounted in the connecting line 30 between the closed position, which is shown in full in FIG. 1, and the open position shown in broken lines. In the embodiment shown, this sleeve 35 has through holes 36 in its sleeve plate, which, however, do not allow the passage of pre-expanded plastic particles. Instead of the holes 36 in the sleeve plate 35, the sleeve plate in the closed position bridging channels 36 ', for example axial grooves or holes, could also be provided in the wall of the connecting line 30, as indicated by dashed lines in FIG. 1.

An die Verbindungsleitung 30 ist eine Betriebsleitung 37 angeschlossen, die die für den Betrieb des Formwerkzeugs erforderlichen Ventile aufweist: ein zentral gesteuertes Fülluft-Ventil 38, dem die zum Betrieb der Einfülleinrichtung 31 in Art eines Injektors und zum Verteilen der Kunststoffteilchen im Formhohlraum 17 erforderliche Luft zugeführt wird, ein zentral gesteuertes Gegendruckventil 39, dem Druckluft mit einem Druck zugeführt wird, der gleich oder etwas höher als der Druck des in die Dampfkammer 21 eingeführten Wasserdampfes ist, ein Dampfablaßventil 40 mit nachgeschalteter, einstellbarer Strömungsdrossel 41 zum Ablassen von in dem Formhohlraum enthaltener Luft und Ablassen von den Formhohlraum durchspülendem Dampf und ein Absaugventil 42, das an eine Vakuumeinrichtung angeschlossen ist.An operating line 37 is connected to the connecting line 30 and has the valves required for the operation of the mold: a centrally controlled filling air valve 38, to which the air required to operate the filling device 31 in the manner of an injector and to distribute the plastic particles in the mold cavity 17 is supplied, a centrally controlled back pressure valve 39, to which compressed air is supplied at a pressure which is equal to or slightly higher than the pressure of the water vapor introduced into the steam chamber 21, a steam discharge valve 40 with a downstream, adjustable flow restrictor 41 for discharging contained in the mold cavity Air and venting of the steam flushing through the mold cavity and a suction valve 42 which is connected to a vacuum device.

Diese Vorrichtung eigent sich für die Durchführung des folgenden besonderen Verfahrens zur Herstellung von Formlingen aus aufgeschäumtem Kunststoff. Die Verfahrensweise sei anhand von Figur 4 wie folgt erläutert:
Bei Beginn des Arbeitszyklus wird zunächst die Form geschlossen, so daß durch die beiden Dampfkammerteile 11 und 12 an der Dichtungseinrichtung 18 eine - abgesehen von den ventilgesteuerten Anschlüssen - geschlossene einheitliche Dampfkammer 21 gebildet wird. Ist die Form geschlossen, wird die Einfülleinrichtung 31 in Gang gesetzt. Hierzu wird die Pinolenplatte 35 in die gestrichelt dargestellte Öffnungsstellung bewegt. Das Rohstoffventil 34 und das Fülluft-Ventil 38 werden geöffnet. Das Gegendruckventil 39 und das Dampfabströmventil 40 sind geschlossen, während das Dampfauslaßventil 25 an der Dampfkammer 21 geöffnet ist. Bei dieser Stellung der Ventile wird Rohstoff aus dem Behälter 32 über das Rohstoffventil 34 in die Verbindungsleitung 30 gesaugt oder gedrückt und dort von der vom Ventil 38 her kommenden und die Bohrungen 36 der Pinolenplatte 35 durchströmenden Fülluft erfaßt und im Formhohlraum 17 verteilt. Die Luftströmung durchsetzt die vom Formhohlraum 17 in die Dampfkammer führenden Durchlässe 43, die im Beispiel der Figur 1 als ständig offene Durchlaßschlitze von beispielsweise 0,2 mm Breite am Umfangsrand des Formwerkzeugteiles 15 verteilt sind. Die die Durchlässe 43 durchsetzende Luft strömt durch die Dampfkammer 21 und das geöffnete Dampfablaßventil 25 nach außen.This device is suitable for carrying out the following special method for producing moldings from foamed plastic. The procedure is explained as follows using FIG. 4:
At the beginning of the working cycle, the mold is first closed, so that a closed, uniform steam chamber 21 is formed on the sealing device 18 by the two steam chamber parts 11 and 12, apart from the valve-controlled connections. If the mold is closed, the filling device 31 is started. For this purpose, the sleeve plate 35 is moved into the open position shown in dashed lines. The raw material valve 34 and the filling air valve 38 are opened. The back pressure valve 39 and the steam discharge valve 40 are closed, while the steam outlet valve 25 on the steam chamber 21 is open. In this position of the valves, raw material is sucked or pressed out of the container 32 via the raw material valve 34 into the connecting line 30 and there is detected by the filling air coming from the valve 38 and flowing through the bores 36 of the sleeve plate 35 and distributed in the mold cavity 17. The air flow passes through the passages 43 leading from the mold cavity 17 into the steam chamber, which in the example of FIG. 1 are distributed as continuously open passage slots, for example 0.2 mm wide, on the peripheral edge of the mold part 15. The air passing through the passages 43 flows out through the steam chamber 21 and the opened steam release valve 25.

Zum Abschluß des Füllvorganges wird die Pinolenplatte in die untere Endstellung bewegt, während das Fülluft-Ventil 38 und das Rohstoffventil 34 noch über einen Zeitraum t₁ von beispielsweise zwischen 0,1s und 1s geöffnet bleibt, damit sämtliche in der Anschlußleitung 33 vorhandene Kunststoffteilchen in den Rohstoffbehälter zurückgeführt werden. Mit dem Schließen der Ventils 34 und 38 werden das Gegendruckventil 39 und das Dampfeinlaßventil 23 geöffnet. Es setzt hierdurch ein Durchspülen der Dampfkammer 21 mit Dampf ein, wobei die dort vorhandene Luft solange ausgespült wird, bis nach Ablauf eines Spülzeitraumes Δ t₂ seit Öffnen des Dampfeinlaßventils 23 das Dampfauslaßventil 25 an der Dampfkammer 21 geschlossen wird. Die Dampfkammer 21 wird nun mit Sattdampf gefüllt, bis sich ein für das Aufheizen der Formwandteile 15 und 16 gewünschter Druck aufgebaut hat. Gleichzeitig wird vom Gegendruckventil 39 her Druckluft solange in den Formhohlraum 17 eingeführt, bis sich dort ein Gegendruck aufgebaut hat, der ebenso hoch wie der Druck des Dampfes in der Dampfkammer 21 ist oder diesen noch etwas übersteigt.At the end of the filling process, the sleeve plate is moved into the lower end position, while the filling air valve 38 and the raw material valve 34 remain open for a period of time, for example, between 0.1s and 1s, so that all in the Connection line 33 existing plastic particles are returned to the raw material container. With the closing of the valves 34 and 38, the back pressure valve 39 and the steam inlet valve 23 are opened. As a result, the steam chamber 21 is rinsed with steam, the air present there being rinsed out until the steam outlet valve 25 on the steam chamber 21 is closed after a rinsing period Δ t₂ since the steam inlet valve 23 has opened. The steam chamber 21 is now filled with saturated steam until a pressure which is desired for heating the mold wall parts 15 and 16 has built up. At the same time, compressed air is introduced from the back pressure valve 39 into the mold cavity 17 until a back pressure has built up there, which is as high as the pressure of the steam in the steam chamber 21 or even slightly exceeds it.

Der Aufbau des Gegendruckes im Formhohlraum 17 in Vergleich mit dem in der Dampfkammer 21 aufgebauten Druck des Sattdampfes kann mit Einstellung von Hand oder mittels Einsatz eines Differenzdruckventils geregelt werden. Durch den Aufbau des Gegendruckes im Formhohlraum 17 wird verhindert, daß Dampf von der Dampfkammer 21 über die Durchlässe 43 in den Formhohlraum 17 gelangt. Eher wird etwas Druckluft aus dem Formhohlraum 17 durch die Durchlässe 43 in die Dampfkammer 21 strömen.The build-up of the back pressure in the mold cavity 17 in comparison with the pressure of the saturated steam built up in the steam chamber 21 can be regulated by manual adjustment or by using a differential pressure valve. The build-up of the back pressure in the mold cavity 17 prevents steam from reaching the steam chamber 21 via the passages 43 into the mold cavity 17. Rather, some compressed air will flow from the mold cavity 17 through the passages 43 into the steam chamber 21.

Nach Ablauf der gewünschten Aufheizzeit an den Formwandteilen 15 und 16 erfolgt das Verschweißen der aufgeschäumten Kunststoffteilchen mittels Dampf. Hierzu wird das Gegendruckventil 39 geschlossen und das Dampfablassventil 40 geöffnet, nachdem die Strömungsdrossel 41 auf einen gewünschten Strömungswert eingestellt worden ist. Der Druck der zwischen den Kunststoffteilchen vorhandenen Luft sinkt dadurch ab. Dadurch wird von der Dampfkammer 21 und unter ständiger Nachlieferung über das geöffnete Dampfeinlaßventil 23 Dampf an den Durchlässen 43 in den Formhohlraum 17 und durch die poröse Kunststoffüllung des Formhohlraumes hindurch gedrückt. Dieser Dampf, der die Füllung des Formhohlraumes 17 in Art eines Dampfstoßes strömt, durchsetzt dann durch die Bohrungen 36 der Pinolenplatte 35 und durch die Verbindungsleitung 30, die Betriebsleitung 37, das Dampfablassventil 40 und die Strömungsdrossel 41 nach außen. Durch diese Dampfführung wird erreicht, daß zwischen Formhohlraum 17 und Dampfkammer 21 nur eine so geringe Druckdifferenz aufgebaut wird, wie sie für das gewünschte Strömungsverhalten notwendig ist. Dieses Verschweißen der Kunststoffteilchen mittels Dampfdurchspülung kann über einen Zeitraum von beispielsweise 1s ausgeführt werden. Der zum Verschweißen benutzte Sattdampf kann materialabhängig eine Temperatur zwischen 110°C und 160°C aufweisen. Nach Ablauf des Verschweißungsschrittes werden das Dampfablassventil 40 und das Dampfeinlaßventil 23 geschlossen. Die Ventile 29 zum Zuführen von Kühlflüssigkeit werden bei Bedarf geöffnet. Es werden ferner die Absaugventile 27 und 42 geöffnet. Auf diese Weise erfolgt gleichzeitig das Absaugen des Dampfes aus der Verbindungsleitung 30 und der Betriebsleitung 37 sowie das Absaugen des Dampfes aus der Dampfkammer 21. Auf der der Dampfkammer 21 zugewandten Oberfläche der Formwandteile 15 und 16 aufgefangenes Kondensat bzw. dort aufgesprühte Kühlflüssigkeit werden ebenfalls verdampft, so daß mit dem Absaugen die Formwandteile 15 und 16 gekühlt werden. Zum Aufheizen für den Formvorgang werden die Formwandteile mittels des der Dampfkammer 21 zugeführten Sattdampfes auf 110°C bis 160°C aufgeheizt, während bei dem Kühlvorgang eine Herabsetzung der Temperatur an den Formwandteilen 15 und 16 auf materialabhängig etwa 60°C bis 100°C vorgenommen wird. Für das Öffnen der Form ist das Absaugventil 27 zu schließen und die Dampfkammer zu belüften, während das Absaugventil 42 noch geöffnet bleiben kann, um den Formling am Formwandteil 15 festzuhalten. Nach Öffnen der Form ist dann das Absaugventil 42 zu schließen und evtl. eines der Druckluftventile 38 oder 39 kurzzeitig zu öffnen, falls es erwünscht ist, den Formling mittels Druckluft von dem Formwandteil 15 abzustoßen. Der Arbeitszyklus ist damit beendet und ist dann in der beschriebenen Weise zu wiederholen.After the desired heating time on the mold wall parts 15 and 16, the foamed plastic particles are welded by means of steam. For this purpose, the back pressure valve 39 is closed and the steam release valve 40 is opened after the flow restrictor 41 has been set to a desired flow value. This reduces the pressure of the air between the plastic particles. As a result, steam is pressed from the steam chamber 21 and with constant subsequent delivery via the open steam inlet valve 23 at the passages 43 into the mold cavity 17 and through the porous plastic filling of the mold cavity. This steam, which flows the filling of the mold cavity 17 in the manner of a burst of steam, then passes through the bores 36 of the sleeve plate 35 and through the connecting line 30, the operating line 37, the steam release valve 40 and the flow restrictor 41 to the outside. This steam flow ensures that the pressure difference between the mold cavity 17 and the steam chamber 21 is only as small as is necessary for the desired flow behavior. This welding of the plastic particles by means of steam flushing can be carried out over a period of, for example, 1 s. The saturated steam used for welding can have a temperature between 110 ° C and 160 ° C depending on the material. After the welding step, the steam release valve 40 and the steam inlet valve 23 are closed. The valves 29 for supplying coolant are opened if necessary. The suction valves 27 and 42 are also opened. In this way, the steam is sucked out at the same time the connecting line 30 and the operating line 37 as well as the suction of the steam from the steam chamber 21. Condensate or cooling liquid sprayed on the surface of the mold wall parts 15 and 16 facing the steam chamber 21 are also evaporated so that the mold wall parts 15 and 16 are sucked off be cooled. To heat up the molding process, the mold wall parts are heated to 110 ° C. to 160 ° C. by means of the saturated steam supplied to the steam chamber 21, while during the cooling process the temperature on the mold wall parts 15 and 16 is reduced to about 60 ° C. to 100 ° C., depending on the material becomes. To open the mold, the suction valve 27 has to be closed and the steam chamber has to be ventilated, while the suction valve 42 can still remain open in order to hold the molding to the mold wall part 15. After the mold has been opened, the suction valve 42 is then to be closed and one of the compressed air valves 38 or 39 may have to be opened briefly, if it is desired to push off the molding from the mold wall part 15 by means of compressed air. This completes the work cycle and must then be repeated as described.

Die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform des Schäumformwerkzeugs weist im Grundsatz gleichen Aufbau wie das Werkzeug gemäß Figur 1 auf. Zusätzlich zeigt Figur 5 einen Formhohlraum 17′, der für die Bildung eines Formlings mit Zwischenwand ausgebildet ist. In diesem Fall ist für das Ablassen der Fülluft aus dem Formhohlraum 17′ und zum Einführen von Verschweißungsdampf in den Formhohlraum 17′ eine zusätzliche funktionsgeeignete und erforderliche Stelle an der die Zwischenwand des Formlings bildenden Vertiefung des Formhohlraums 17′ gegeben. Es sind deshalb dort in der Formlingwand 16′ zusätzliche Durchlaßöffnungen 43′ vorgesehen.The embodiment of the foaming mold shown in FIG. 5 has basically the same structure like the tool according to FIG. 1. In addition, Figure 5 shows a mold cavity 17 ', which is designed for the formation of a molding with a partition. In this case, for the discharge of the filling air from the mold cavity 17 'and for the introduction of welding steam into the mold cavity 17', an additional functionally suitable and required location is provided on the depression of the mold cavity 17 'which forms the intermediate wall of the molding. There are therefore 'in the molding wall 16' additional passage openings 43 'are provided.

Für kompliziertere Ausbildung des Formhohlraumes empfiehlt es sich, zusätzliche Verbindungsleitungen 30′ über Betriebsleitungen 37′ zur Betriebsleitung 37 vorzusehen, die jedoch nicht mit einer Einfülleinrichtung 31 verbunden sein müssen. In diesem Falle entfällt auch die Eingabe von Fülluft in die Verbindungsleitungen 31. Figur 5 zeigt an dem Formwandteil 16′, die Verbindungsleitungen 30′ und Betriebsleitungen 37′, wobei über Ventile 45 verhindert wird, daß Fülluft an diesen Stellen in den Formhohlraum 17 bzw. 17′ eingelassen wird. Der Betriebsablauf und die Steuerung dieser Einrichtungen sind analog der oben beschriebenen Betriebs- und Verfahrensweise für die Vorrichtung gemäß Figur 1.For a more complicated design of the mold cavity, it is advisable to provide additional connecting lines 30 'via operating lines 37' to the operating line 37, which, however, do not have to be connected to a filling device 31. In this case, there is also no need to enter filling air into the connecting lines 31. FIG. 5 shows on the mold wall part 16 ', the connecting lines 30' and operating lines 37 ', valves 45 preventing the filling air from entering the mold cavity 17 or 17 'is let in. The operating sequence and the control of these devices are analogous to the above-described operating and procedure for the device according to FIG. 1.

BezugszeichenlisteReference symbol list

  • 10 Schäumvorrichtung10 foaming device
  • 11 Dampfkammerhaube11 steam chamber hood
  • 12 Dampfkammerkern12 steam chamber core
  • 15 Formwandteil-Haube15 molded part hood
  • 16 Formwandteil-Kern16 molded wall part core
  • 17 Formhohlraum17 mold cavity
  • 17′ Formhohlraum17 ′ mold cavity
  • 18 Dichtung18 seal
  • 19 Halterung19 bracket
  • 20 Durchlaß20 passage
  • 21 Dampfkammer21 steam chamber
  • 22 Dampfeinlaß22 steam inlet
  • 23 Dampfeinlaßventil23 steam inlet valve
  • 24 Dampfauslaß24 steam outlet
  • 25 Dampfauslaßventil25 steam outlet valve
  • 26 Vakuumverschluß26 vacuum seal
  • 27 Absaugventil27 suction valve
  • 28 Sprüheinrichtung28 spraying device
  • 29 Ventil29 valve
  • 30, 30′ Verbindungsleitung30, 30 'connecting line
  • 31 Einfülleinrichtung31 filling device
  • 32 Rohstoffbehälter32 raw material containers
  • 33 Anschlußleitung33 connecting line
  • 34 Rohstoffventil34 raw material valve
  • 35 Pinole35 quill
  • 36, 36′ Durchlaßbohrung36, 36 'through hole
  • 37, 37′ Betriebsleitung37, 37 ′ management
  • 38 Fülluft-Ventil38 Filling air valve
  • 39, Gegendruckventil39, back pressure valve
  • 40, Dampfablaßventil40, steam release valve
  • 41, Strömungsdrossel41, flow restrictor
  • 42, Absaugventil42, suction valve
  • 43, 43′ Durchlaßöffnung43, 43 'passage opening
  • 44 elastisches Befestigungselement44 elastic fastening element
  • 45 Füll-Luft Absperrventil45 Fill air shut-off valve

Claims (21)

1) Verfahren zum Herstellen von Formlingen aus aufgeschäumtem, thermoplastischem Kunststoff, bei dem vorgeschäumte Kunststoffteilchen unter Anwendung eines Luftstromes in einen Formhohlraum eingetragen und in diesem verteilt sowie in dem Formhohlraum unter Wirkung von Wärme und Dampf weiter aufgeschäumt und miteinander verschweißt bzw. versintert werden und der so gebildete Formling von den Formoberflächen des Formhohlraums her gekühlt und nach im wesentlichen Erreichen seiner Formbeständigkeit aus dem Formhohlraum entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die den Formhohlraum mit seiner Füllung von vorgeschäumten, thermoplastischen Kunststoffteilchen umschließenden Formwandteile dadurch auf eine gewünschte Formtemperatur aufgeheizt werden, daß Wasserdampf unter Druck in mindestens eine an den Außenseiten der Formwandteile angeordnete Dampfkammer eingeleitet wird,
- während dieses Aufheizens innerhalb des Formhohlraumes zwischen den Kunststoffteilchen der Füllung ein Lufteinschluß mit zumindest gleichem Druck wie der des zum Aufheizen der Formwandteile eingesetzten Dampfes aufrechterhalten und damit das Eindringen von Dampf zwischen die Kunststoffteilchen der Füllung verhindert wird,
- die im Formhohlraum verteilte Füllung von Kunststoffteilchen nach ihrem Aufheizen der Formwandteile unter durch Luftdruckabbau bewirktem Wegspülen des Lufteinschlusses mit Dampf durchströmt wird, wobei die Kunststoffteilchen ohne Kondensatbildung oder mit nur sehr geringer Kondensatbildung aufgeheizt und dabei verschweißt bzw. versintert werden.1) Process for the production of moldings from foamed, thermoplastic, in which pre-expanded plastic particles are introduced into a mold cavity using an air stream and distributed therein, and are further foamed in the mold cavity under the action of heat and steam and welded or sintered together and the the molded product thus formed is cooled from the mold surfaces of the mold cavity and is removed from the mold cavity after its shape stability has essentially been reached,
characterized in that
the mold wall parts enclosing the mold cavity with its filling of pre-foamed, thermoplastic plastic particles are heated to a desired mold temperature by introducing steam under pressure into at least one steam chamber arranged on the outer sides of the mold wall parts,
during this heating, an air inclusion with at least the same pressure as that of the steam used for heating the mold wall parts is maintained within the mold cavity between the plastic particles of the filling, and thus the penetration of steam between the plastic particles of the filling is prevented,
- The filling of plastic particles distributed in the mold cavity after it has heated up the mold wall parts is flushed with steam by flushing away the air inclusion caused by atmospheric pressure reduction, the plastic particles being heated without condensate formation or with very little condensate formation and being welded or sintered in the process. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anschließend an das Füllen des Formhohlraumes zwischen den Kunststoffteilchen über die Dauer des Aufheizvorganges aufrechterhaltene Lufteinschluß unter solchem geringen Überdruck gegenüber dem Druck des zum Aufheizen der Formwandteile eingesetzten Dampfes gehalten ist, daß nur eine vernachlässigbar kleine Luftmenge vom Formhohlraum in den Dampf übertritt, die jedoch ausreicht, den Übertritt von Dampf in die Fülung des Formhohlraumes während des Aufheizens der Formwandteile mit Sicherheit zu verhindern.2) The method according to claim 1, characterized in that the subsequent to the filling of the mold cavity between the plastic particles over the duration of the heating process maintained air inclusion under such a slight excess pressure compared to the pressure of the steam used for heating the mold wall parts that only a negligibly small Air volume from the mold cavity into the steam, which is sufficient to prevent the transfer of steam into the filling of the mold cavity while heating the mold wall parts with certainty. 3) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erzeugung des während des Aufheizvorganges der Formwandteile aufrechterhaltene Lufteinschluß mit vorgewärmter Druckluft erzeugt wird.3) Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the air inclusion maintained during the heating process of the mold wall parts is generated with preheated compressed air. 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Erzeugung des Lufteinschlusses eingesetzte Druckluft auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des zu verarbeitenden Kunststoffes, beispielsweise bei Verarbeitung von aufgeschäumtem Polystyrol im Bereich von etwa 60°C bis etwa 70°C, vorerwärmt wird.4) Method according to claim 3, characterized in that the compressed air used for generating the air inclusion to a temperature below the softening temperature of the plastic to be processed, for example when processing foamed polystyrene in the range of about 60 ° C to about 70 ° C, preheated becomes. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Außenseite der Formwandteile gebildete Dampfkammer bei Beginn des Aufheizvorganges über eine Zeitdauer Δ t₂ von bis zu 1s mit Dampf durchspült wird und daß dann der für den Aufheizvorgang eingesetzte Dampf in der Dampfkammer gehalten und auf den für den Aufheizvorgang gewünschten Druck gebracht wird.5) Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the steam chamber formed on the outside of the mold wall parts is flushed with steam at the start of the heating process over a period of time Δ t₂ of up to 1s and that then the steam used for the heating process in the steam chamber is held and brought to the pressure required for the heating process. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen der Formwandteile durch Verdampfen von auf der Außenseite der Formwandteile aufgefangenem Kondensat und/oder auf die Außenseite der Formwandteile aufgebrachtem Kondensat unter Erzeugen von Vakuum ausgeführt wird.6) Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cooling of the mold wall parts is carried out by evaporating condensate collected on the outside of the mold wall parts and / or condensate applied to the outside of the mold wall parts with the generation of vacuum. 7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Wasserdampf und Wasserdampf-Kondensat auf die Außenseite der Formwandteile gesprüht wird.7) Method according to claim 6, characterized in that a mixture of water vapor and water vapor condensate is sprayed onto the outside of the mold wall parts. 8) Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kühlen der Formwandteile und des Formlings der den Formling enthaltende Formhohlraum und die an der Außenseite der Formwandteile gebildete, mindestens eine Dampfkammer im wesentlichen gleichzeitig evakuiert werden.8) Method according to claim 6 or 7, characterized in that for cooling the mold wall parts and the molding, the mold cavity containing the molding and the at least one steam chamber formed on the outside of the mold wall parts, are evacuated substantially simultaneously. 9) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer geteilten Form mit einen Formhohlraum zwischen sich bildenden Formwandteilen an deren Außenseite mindestens eine Dampfkammer gebildet ist, die mittels steuerbarer Ventile mit einer Dampfzufuhr, mit der Außenluft und mit einer Absaugeinrichtung verbindbar ist, wobei an mindestens einem Formwandteil eine mit Luftströmung arbeitende Vorrichtung zum Einführen von vorgeschäumten Kunststoffteilchen in den Formhohlraum vorgesehen ist und an den Formwandteilen Durchlässe zur Dampfkammer zum Auslassen der zum Füllen eingesetzten Luft und zum Einlassen des zum Verschweißen bzw. Versintern der Kunststoffteilchen eingesetzten Dampfes angebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Formhohlraum (17, 17′) über mindestens eine zur Außenseite eines Dampfkammerteiles (11,12) führende Verbindungsleitung (30,30′) mit einer ventilgesteuerten Betriebsleitung (37, 37′) zum Zuführen von Druckluft und Absaugen von Dampf verbunden ist, während jeder der an den Formwandteilen (15, 16) gebildeten Durchlässe (43, 43) sowohl für das Auslassen der zum Füllen eingesetzten Druckluft aus dem Formhohlraum (17, 17′) als auch zum Einlassen des zum Verschweißen der Kunststoffteilchen eingesetzten Dampfes in den Formhohlraum (17, 17′) ausgebildet und an für beide Funktionen geeigneter Stelle angeordnet ist, sowie eine Durchlaßverbindung zwischen der Dampfkammer (21) und dem Formhohlraum bildet.9) Device for performing the method according to one of claims 1 to 8, with a divided mold with a mold cavity between the mold wall parts formed on the outside of which at least one steam chamber is formed, which can be controlled by means of valves with a steam supply, with the outside air and with a suction device is connectable, with at least one mold wall part working with air flow device for introducing pre-foamed plastic particles into the mold cavity and on the mold wall parts passages to the steam chamber for discharging the air used for filling and for admitting the steam used for welding or sintering the plastic particles are appropriate
characterized in that
the mold cavity (17, 17 ') is connected via at least one connecting line (30, 30') leading to the outside of a steam chamber part (11, 12 ') with a valve-controlled operating line (37, 37') for supplying compressed air and extracting steam, while each of the passages (43, 43) formed on the mold wall parts (15, 16) both for discharging the compressed air used for filling from the mold cavity (17, 17 ') and for admitting the steam used for welding the plastic particles into the mold cavity ( 17, 17 ') is formed and arranged at a location suitable for both functions, and forms a passage connection between the steam chamber (21) and the mold cavity. 10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (30) auch die Vorrichtung (31) zum Einführen der vorgeschäumten Kunststoffteilchen in den Formhohlraum (17, 17′) aufnimmt.10) Device according to claim 9, characterized in that the connecting line (30) also receives the device (31) for introducing the pre-expanded plastic particles into the mold cavity (17, 17 '). 11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit für das Einführen der vorgeschäumten Kunststoffteilchen geeignet weitem Querschnitt ausgebildete Verbindungsleitung (30) eine kolbenartige Pinolenplatte (35) als nach dem Füllvorgang zu schließendes Verschlußelement für den Formhohlraum aufweist und daß dieser Pinolenplatte (35) Durchlässe (36, 36′) zum Formhohlraum (17, 17′) zugeordnet sind.11) Device according to claim 10, characterized in that the connecting line (30), which is designed with a wide cross section suitable for the introduction of the pre-expanded plastic particles, has a piston-like sleeve plate (35) as a closing element for the mold cavity to be closed after the filling process, and that this sleeve plate (35 ) Passages (36, 36 ') to the mold cavity (17, 17') are assigned. 12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinolenplatte mit Durchlaßöffnungen (36) versehen ist.12) Device according to claim 11, characterized in that the quill plate is provided with passage openings (36). 13) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 mit zwei trennbaren Formwerkzeughälften, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwandteile (15, 16) an der zwischen ihnen bei geschlossener Schäumvorrichtung (10) gebildeten Trennlinie mit auch bei geschlossener Schäumvorrichtung (10) offen bleibenden Durchlässen (43) zwischen dem Formhohlraum (17, 17′) und der an der Außenseite der Formwandteile (15, 16) gebildeten, mindestens einer Dampfkammer (21) ausgebildet sind.13) Device according to one of claims 9 to 12 with two separable mold halves, characterized in that the mold wall parts (15, 16) on the dividing line formed between them when the foaming device (10) is closed with passages remaining open even when the foaming device (10) is closed ( 43) are formed between the mold cavity (17, 17 ') and the at least one steam chamber (21) formed on the outside of the mold wall parts (15, 16). 14) Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (43) als mindestens ein bei geschlossener Schäumvorrichtung (10) entlang der Trennlinie angeordneter Durchlaßschlitz ausgebildet sind.14) Device according to claim 13, characterized in that the passages (43) are designed as at least one passage slot arranged along the dividing line when the foaming device (10) is closed. 15) Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (43) als eine sich bei geschlossener Schäumvorrichtung (10) entlang der Trennlinie erstreckende Reihe unterbrochener Durchlaßschlitze ausgebildet sind.15) Device according to claim 13, characterized in that the passages (43) are designed as a series of interrupted passage slots extending along the dividing line when the foaming device (10) is closed. 16) Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßschlitz bzw. die Durchlaßschlitze eine Breite von im wesentlichen 0,2 mm aufweist bzw. aufweisen.16) Device according to claim 14 or 15, characterized in that the passage slot or the passage slots has a width of substantially 0.2 mm or have. 17) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennlinie zwischen den bei geschlossener Schäumvorrichtung (10) zusammengeführten Formwandteilen (15, 16) im wesentlichen am Umfang des Formhohlraumes (17, 17′) liegt.17) Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the dividing line between the mold wall parts (15, 16) brought together when the foaming device (10) is closed is essentially on the circumference of the mold cavity (17, 17 '). 18) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von aus dem Formhohlraum (17, 17′) nach außen führenden Verbindungsleitungen (30, 30′) vorgesehen ist, von welchen eine oder mehrere Verbindungsleitungen (30) mit einer Vorrichtung (31) zum Einführen der vorgeschäumten Kunststoffteilchen in den Formhohlraum (17, 17′) ausgestattet ist.18) Device according to one of claims 9 to 17, characterized in that a plurality of from the mold cavity (17, 17 ') leading to the outside connecting lines (30, 30') is provided, of which one or more connecting lines (30) with a device (31) for introducing the pre-expanded plastic particles into the mold cavity (17, 17 ') is equipped. 19) Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Verbindungsleitungen (30, 30′) an dieselbe Betriebsleitung angeschlossen sind.19) Device according to claim 18, characterized in that all the connecting lines (30, 30 ') are connected to the same operating line. 20) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwandteile (15, 16) mittels Strömungsdurchlässe (20) freilassenden Befestigungselementen (19, 44) in den Außenwandteilen Dampfkammerhälften (11, 12) gehalten sind und die Außenwandteile unter Bildung einer alle Formwandteile (15, 16) umgebenden gemeinsamen Dampfkammer (21) bei geschlossener Schäumvorrichtung (10) gegeneinander abgedichtet sind.20) Device according to one of claims 9 to 19, characterized in that the mold wall parts (15, 16) by means of flow passages (20) leaving fastening elements (19, 44) in the outer wall parts of the steam chamber halves (11, 12) are held and the outer wall parts with formation a common steam chamber (21) surrounding all mold wall parts (15, 16) are sealed against one another when the foaming device (10) is closed. 21) Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die in der einen Dampfkammerhälfte, beispielsweise im Kernteil (12) angebrachten Formwandteile (16), auf puffernden Befestigungselementen (44) angebracht sind.21) Device according to claim 20, characterized in that in the one steam chamber half, for example in the core part (12) attached mold wall parts (16) are mounted on buffering fastening elements (44).
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